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为什么汽车行业仍然缺乏芯片?

放大字体  缩小字体 2022-02-28 17:31  浏览次数:

(GettyimageBank)
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从国内汽车企业的角度来看,半导体紧缺的长期化现象在今年没有任何缓解的迹象。例如,那些购买了一辆新的劳恩斯(Genesis)汽车的人会得到通知,如果他们幸运的话,这辆车将需要6至12个月的交付时间。本月初,韩国通用在仁川的第二家富平工厂的产量减少了一半。

据市场分析,由于芯片短缺而导致的汽车生产延迟可能会持续到明年甚至后年。

专家们分析说,造成芯片短缺的主要原因不仅是因新冠肺炎疫情导致的供应中断,而且是汽车企业在预测需求方面的判断失误。

汽车芯片控制着汽车内部的所有IT系统。与负责数据存储的存储半导体不同,汽车半导体负责操作系统。微控制器(MCU)相当于人类的大脑,因为它控制着汽车的电子系统,而模拟电路将速度、压力和温度转换成数字信号——这两者都依赖于半导体来发挥作用。

2020年末,这些公司订购的半导体数量大幅下降。汽车制造商在2020年3月预测,新冠病毒的爆发将拉低整体汽车销量,并减少订单以满足生产预期。因此,芯片制造商将重点转移到为移动设备和个人电脑生产更多芯片上。

然而,汽车市场的需求相对较快地反弹,特别是在2021年初,各国推出了以超低利率刺激支出的所谓“与COVID-19生活在一起”政策。汽车制造商的紧急订单只能使市场瘫痪。

Automated robot arms work at an assembly line at an automotive manufacturing plant. (Gettyimage Bank)
自动化机器人手臂在一家汽车制造厂的装配线上工作。(Gettyimage银行)

汽车芯片的制造方式是汽车芯片短缺持续多米诺骨牌效应的另一个原因。

全球汽车制造商的芯片是用所谓的“准时生产”(Just in Time)方法生产的。像丰田这样的公司已经开始时不时地购买一定数量的某种类型的芯片,以提高生产操作的效率,并简化他们所需要的汽车零部件。这一库存管理系统已被许多其他汽车制造商学习并确定为全球标准。

但据半导体行业人士表示,这种方法不太符合半导体生产的特点。

“从签订生产合同的当天开始,到最终交货日期为止,半导体产品平均需要6个月的交货时间。大林大学汽车工程系教授金弼洙(音)表示:“由于生产周期长达数月,因此无法立即响应市场需求,批量生产。”

为什么芯片制造商不改善他们的基础设施或增加工厂来增加产量?

同样,它涉及到存储芯片和汽车芯片领域的不同特征。

这两个市场实际上是不可比较的,不仅在构成上,而且在市场规模上。

据市场评估机构“战略分析”透露,三星电子去年在全球共销售了2.72亿部智能手机。但世界上最大的汽车制造商丰田去年在全球售出了约900万辆汽车。

这种尺寸差异也可以在晶圆尺度上看到。

与智能手机芯片使用的12英寸晶片相比,汽车芯片使用的是8英寸晶片。由于其较小的尺寸,半导体的数量是有限的晶圆。那汽车芯片制造商为什么不依赖12英寸的晶圆呢?使用12英寸晶圆的芯片制造商不需要为更多的客户增加设备数量。有了这些客户,企业已经在生产中实现了规模经济。

汽车芯片市场的这种低利润率结构,一直是制造商大举扩张设施的障碍,因为他们需要关心的不是扩张,而是降低一个微型芯片的价格,以降低成本。

像英特尔(Intel)或三星(Samsung)这样的新厂商是否也能生产满足需求的汽车芯片?

与智能手机半导体不同,汽车芯片在产品质量和品牌可靠性方面要求更高,因为汽车芯片的质量与驾驶员的安全息息相关。汽车芯片的一个小缺陷就可能导致无法控制的交通事故,这将严重损害该品牌的信誉。

这种通过反复的合格测试来严格检查产品可靠性的做法,以小批量批量生产的方式塑造了这个市场,因此,新进入者将需要数年时间才能获得汽车制造商的信任和订单。

虽然三星和英特尔主导着整个半导体市场,台积电实际上在代工业务上独树一帜,高通和英伟达领导着无晶圆厂业务,但汽车半导体市场是一个完全不同的故事。荷兰的恩智浦(NXP)占有21%的市场份额,德国的英飞凌技术(Infineon Technologies)占有19%,日本的瑞萨电子(Renesas Electronics)占有15%,美国的德州仪器(Texas Instruments)占有14%,瑞士的意法半导体(STMicroelectronics)占有13%的市场份额。

我什么时候能拿到我的车?

据业内专家称,目前的汽车芯片供应短缺预计至少在一年内得到缓解。

在疫情爆发前,几乎不可能正常供应汽车零部件所需的所有芯片。汽车公司缺少的核心零部件芯片各不相同,最多有40个。这种芯片是根据定制订单,通过7家不同的制造商生产的。

“汽车制造所需的芯片数量很多,而且每个汽车制造商所需的芯片类型也各不相同。即使有一两家芯片企业恢复生产,也无法解决目前的问题。”

据市场调查机构IHS market的数据显示,由于芯片短缺,今年第一季度全球汽车产量将减少67.2万辆,而到今年年底,全球汽车产量将至少减少96.4万辆。

作者:金多松ddd@heraldcorp.com

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